兵棋推演4.0：数字孪生战场

南征兵推（北京）信息技术研究院

杨南征

纵观兵棋推演发展史，可以划分出4代（图1）：

约2500年前以来基于历史经验的东方兵棋推演是第一代，可称其为兵棋推演1.0。以抽象建模，上手容易、数据确定、规则透明、大众用户为特征，代表作品有围棋、国际象棋和中国象棋。伟大的军事家毛泽东曾受围棋的启发，撰写出了《抗日游击战争的战略问题》和《论持久战》等经典战略论著，对第二次世界大战东方战场作出了成功的战略指导。最近一轮人工智能的突破，则得益于计算机系统对国际象棋、围棋棋谱大数据深度挖掘的进展。

图1  兵棋推演的划代

约200年前以来基于历史经验的西方兵棋推演是第二代，可称其为兵棋推演2.0。以具象建模，上手困难、数据随机、规则透明、小众用户为特征。代表作品有克里格斯贝尔、首战、鱼叉、舰队系列、火力战、机械化战争2、海湾打击、下一场战争系列、霸权等。德国、日本、英国、美国在两次世界大战到20世纪末取得海湾战争胜利，都得益于这一代兵棋推演，把军队定量分析的水平提高到空前高度，与军事学院、参谋部并称为军事科学三大发明之一。

约50年前以来基于机器仿真的兵棋推演是第三代，可称其为兵棋推演3.0。以具象建模、上手较难、数据随机、规则隐蔽，扩展的小众用户为特征，代表作品有DA、JTLS、JCAS,攻击点2、装甲旅、战争艺术、CMANO-CMO、墨子等。借助个人计算机、互联网的普及，更精细的运筹学数学模型得以实用于机器仿真之中，在大大压缩推演时间的同时，能够让更多人参与推演。以美国为代表的北约西方国家频繁组织基于机器仿真的兵棋推演，军队与民间兵棋推演更多互动，把兵棋推演的应用范围从军事扩展到防疫、救灾等领域，助推了数字世界的到来。

约10年前以来基于机器学习的兵棋推演是第四代，可称其为兵棋推演4.0。面对快速发展的智能武器和战场无人化加速到来的挑战，以可变建模、上手较易、数据随机、规则透明，大众用户为目标，世界各军事先进国家争相探索、建设数字孪生战场，期求早日推出新一代兵棋推演产品。

数字孪生战场，是依托智能化技术在陆、海、空、天、电、网各领域发展无人作战平台，运用仿真、严格、矩阵、研讨各式兵棋推演方法，在装备、战术、战役、战略、大战略各层次，拥有决策优势和战场控制权，以期摧毁对方作战体系、夺取战争胜利（图2）。

图2  数字孪生战场的构成

实现路线图是高可信度兵棋推演（图3）：

1. 依托无人装备系统积累的内场仿真数据、外场试验数据；

2. 基于规则的多机并行流程编排；

3. 展开全要素、全流程兵棋推演；

4. 

实现模型和数据驱动的系统隐秩序挖掘。

图3  高可信度兵棋推演

理论依据是新的战争与和平数学原理：

1. 战争循环因果序列；

2. 战策循环因果序列；

3. 战争成本效益判决式。

在数据、规则、推演、分析、外场之间形成迭代循环（图4）。

图4  依据新的数学原理循环迭代

数字孪生战场的建设步骤是：

第1步：空中战术严格式兵棋推演；

第2步：空中装备严格式兵棋推演；

第3步：空中战术、装备仿真兵棋推演；

第4步：海上战术、装备严格式、仿真兵棋推演；

第5步：航天、电子战术、装备严格式、仿真兵棋推演；

第6步：陆地、网络战术、装备严格式、仿真兵棋推演；

第7步：陆、海、空、天、电、网战役严格式兵棋推演；

第8步：陆、海、空、天、电、网战役仿真兵棋推演；

第9步：陆、海、空、天、电、网战略严格式、仿真兵棋推演；

第10步：陆、海、空、天、电、网装备、战术、战役、战略矩阵式兵棋推演；

第11步：陆、海、空、天、电、网大战略矩阵式兵棋推演；

第12步：陆、海、空、天、电、网装备、战术、战役、战略、大战略研讨式兵棋推演。

图5  分步完成数字孪生战场建设

南征兵推研究院作为虚拟演兵指导现实战争的专业研究机构，计划用10年时间，建设数字国防开源联盟，以兵棋推演4.0开源计划为推手，联合志同道合者，共同完成这一大业。

本文作者：杨南征

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